BRPI0819472B1

BRPI0819472B1 - UNIFIED OPTICAL CONNECTOR ARCHITECTURE

Info

Publication number: BRPI0819472B1
Application number: BRPI0819472-6A
Authority: BR
Inventors: Prashant R. Chandra
Original assignee: Intel Corporation
Priority date: 2007-12-27
Filing date: 2008-11-25
Publication date: 2020-03-17
Also published as: TW200933347A; BRPI0819472A2; EP2229741A4; WO2009085498A1; EP2229741A1; US20090169214A1; CN101911548B; JP2013232899A; JP2011510366A; KR101413782B1; JP5781561B2; EP2229741B1; US7991293B2; TWI371678B; KR20100106522A; CN101911548A

Abstract

arquitetura de conector ótico unificado a presente invenção apresenta um sistema, um dispositivo e um método. em uma modalidade, o sistema inclui uma ligação ótica e um dispositivo periférico oticamente acoplado à . ligação ótica. o sistema também inclui um controlador hospedeiro, tal como um controlador de gráficos, de rede ou de i/0. o sistema também inclui uma porta de conector ótico unificado, a qual está acoplada oticamente à ligação ótica e eletricamente acoplada ao primeiro controlador hospedeiro. a porta apresenta uma unidade de alocação de comprimento de onda que pode alocar um comprimento de onda ótico para um sinal ótico que é utilizado para se comunicar com o dispositivo periférico. a porta também inclui uma unidade de transmissão elétrica/ótica capaz de converter um sinal elétrico, recebido a partir do controlador hospedeiro, para o sinal ótico que foi alocado no primeiro comprimento de onda ótico. a unidade de transmissão elétrica/ótica também é capaz de transmitir um ou mais pacotes de dados dentro do primeiro sinal ótico para o dispositivo periférico através da ligação ótica.unified optical connector architecture the present invention features a system, a device and a method. in one embodiment, the system includes an optical connection and a peripheral device optically coupled to. optical connection. the system also includes a host controller, such as a graphics, network or i / 0 controller. the system also includes a unified optical connector port, which is optically coupled to the optical link and electrically coupled to the first host controller. the port features a wavelength allocation unit that can allocate an optical wavelength for an optical signal that is used to communicate with the peripheral device. the port also includes an electrical / optical transmission unit capable of converting an electrical signal, received from the host controller, to the optical signal that was allocated at the first optical wavelength. the electrical / optical transmission unit is also capable of transmitting one or more data packets within the first optical signal to the peripheral device via the optical link.

Description

"ARQUITETURA DE CONECTOR ÓTICO UNIFICADO" CAMPO DA INVENÇÃO A invenção refere-se à implementação de uma arquitetura de conector ótico unificado através de um sistema computacional."UNIFIED OPTICAL CONNECTOR ARCHITECTURE" FIELD OF THE INVENTION The invention relates to the implementation of a unified optical connector architecture through a computer system.

HISTÓRICO DA INVENÇÃO A arquitetura atual de plataforma de computador apresenta uma variedade de controladores hospedeiros para implementar diversos tipos diferentes de 1/0 entre as plataformas e periféricos de computador que são conectados às plataformas. Por exemplo, um controlador hospedeiro de gráficos tem potencialmente portas analógicas e digitais com interfaces de conexão correspondentes (isto é, os plugues nas extremidades dos cabos que conectam um dispositivo de exibição a uma plataforma de computador. Os controladores de rede de área local dentro da plataforma têm geralmente uma ou mais tomadas de Ethernet. O subsistema de barramento serial universal (USB) tem diversas interfaces de plugue USB associadas. O Firewire IEEE 1394 também pode ter uma ou mais interfaces de plugue. A lista de portas separadas e distintas e as interfaces de hardware associadas para plugar periféricos em uma plataforma de computador crescem sem parar. As plataformas de computador com todas estas interfaces e tomadas/plugues de hardware correspondentes têm uma exigência significativa por grande quantidade de placa-mãe e demandam imóveis para ter todo deste hardware em um ponto. Isto limitou a capacidade de que os computadores móveis tenham um complemento total destas interfaces e painel traseiro de interface periférica em muitos sistemas de desktop cresceu infelizmente no tamanho também.BACKGROUND OF THE INVENTION The current computer platform architecture features a variety of host controllers to implement several different types of 1/0 between the platforms and computer peripherals that are connected to the platforms. For example, a graphics host controller potentially has analog and digital ports with corresponding connection interfaces (that is, the plugs at the ends of the cables that connect a display device to a computer platform. Local area network controllers within the platform usually have one or more Ethernet sockets. The universal serial bus (USB) subsystem has several USB plug interfaces associated with it. Firewire IEEE 1394 can also have one or more plug interfaces. The list of separate and distinct ports and associated hardware interfaces for plugging peripherals into a computer platform grow non-stop Computer platforms with all these interfaces and corresponding hardware plugs / plugs have a significant requirement for a large number of motherboards and require properties to have all of this hardware at one point. This has limited the ability for mobile computers to have a total complement of these interfaces and peripheral interface rear panel on many desktop systems has unfortunately grown in size as well.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A presente invenção é ilustrada de modo exemplar e não limitada pelos desenhos, em que referências semelhantes indicam elementos similares, e em que: A Figura 1 descreve uma modalidade de uma implementação em nível de sistema de uma arquitetura de conector ótico unificado. A Figura 2 descreve uma modalidade da lógica de conversão e transmissão dentro de uma porta de conector ótico unificado. A Figura 3 descreve uma outra modalidade de uma implementação em nível de sistema de uma arquitetura de conector ótico unificado. A Figura 4 descreve uma modalidade do conector de slot da arquitetura de conector ótico unificado para placas gráficas e de rede de área local (LAN) discretas. A Figura 5 descreve uma modalidade da arquitetura de conector ótico unificado estendida em um dispositivo periférico. A Figura 6 é um fluxograma de uma modalidade de um processo para rotear pacotes de dados em um ambiente de arquitetura de conector ótico unificado.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is illustrated in an exemplary manner and not limited by the drawings, in which similar references indicate similar elements, and in which: Figure 1 describes an embodiment of a system-level implementation of a unified optical connector architecture . Figure 2 describes a modality of the conversion and transmission logic within a unified optical connector port. Figure 3 describes another embodiment of a system-level implementation of a unified optical connector architecture. Figure 4 describes a slot connector modality of the unified optical connector architecture for discrete graphics and local area network (LAN) cards. Figure 5 describes a modality of the unified optical connector architecture extended in a peripheral device. Figure 6 is a flowchart of one embodiment of a process for routing data packets in a unified optical connector architecture environment.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃODETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

As modalidades de um sistema, um dispositivo, e um método para implementar uma arquitetura de conector ótico unificado em uma plataforma de computador são descritas. Na seguinte descrição, inúmeros detalhes específicos são determinados. Entretanto, compreende-se que as modalidades podem ser praticadas sem estes detalhes específicos. Em outros exemplos, os elementos, as especificações, e os protocolos bem conhecidos não foram discutidos em detalhes de modo a evitar obscurecer a presente invenção. A Figura 1 descreve uma modalidade de uma implementação em nível de sistema de uma arquitetura de conector ótico unificado. Em muitas modalidades, o sistema inclui um ou mais processadores, tal como a unidade central de processamento (CPU) 100. Em modalidades diferentes, a CPU 100 pode incluir um núcleo ou múltiplos núcleos. Em algumas modalidades, o sistema é um sistema de multiprocessador (não mostrado) onde cada um dos processadores apresenta um núcleo ou múltiplos núcleos. A CPU 100 é acoplada à memória de sistema 102 por meio de uma ou mais ligações de alta velocidade (isto é, interconexões, barramentos, etc.) . A memória de sistema 102 é capaz de armazenar a informação que a CPU 100 utiliza para operar e executar programas e sistemas operacionais. Em modalidades diferentes, a memória de sistema 102 pode ser qualquer tipo útil de memória legível e gravável tal como uma forma de memória de acesso aleatório dinâmico (DRAM).The modalities of a system, a device, and a method for implementing a unified optical connector architecture on a computer platform are described. In the following description, numerous specific details are determined. However, it is understood that the modalities can be practiced without these specific details. In other examples, the well-known elements, specifications, and protocols have not been discussed in detail in order to avoid obscuring the present invention. Figure 1 describes a system-level implementation of a unified optical connector architecture. In many embodiments, the system includes one or more processors, such as the central processing unit (CPU) 100. In different embodiments, CPU 100 may include a single or multiple cores. In some embodiments, the system is a multiprocessor system (not shown) where each of the processors has a core or multiple cores. CPU 100 is coupled to system memory 102 by means of one or more high-speed connections (i.e., interconnections, buses, etc.). System memory 102 is capable of storing information that CPU 100 uses to operate and run programs and operating systems. In different embodiments, system memory 102 can be any useful type of readable and writable memory such as a form of dynamic random access memory (DRAM).

Em algumas modalidades, a CPU 100 é acoplada também a um controlador de gráficos discreto 104 por meio de uma ligação de alta velocidade adicional. O controlador de gráficos discreto 104 pode ser acoplado fisicamente a uma placa-mãe ou à outra placa de circuito impresso por meio de um conector de slot. Em muitas modalidades, o controlador de gráficos discreto pode ser uma placa/controlador de gráficos PCI Express® que é plugado em um conector de slot gráfico PCI Express®. Neste caso, o controlador/placa de gráficos PCI Express® pode estar de acordo com uma revisão da especificação tal como a PCI Express® Base Specification, Rev. 2.0, publicada em 20 de Dezembro de 2006. Em outras modalidades, o controlador de gráficos discreto utiliza um protocolo diferente do PCI Express®. Em algumas modalidades, a CPU 100 é acoplada a múltiplos controladores de gráficos discretos (modalidades com múltiplos controladores gráficos discretos não são mostradas). A CPU 100 também é acoplada ao complexo de I/O 106, em muitas modalidades. O complexo de I/O 106 pode abrigar um ou mais controladores de I/O hospedeiros, tal como o controlador de 1/0 hospedeiro 108. Cada controlador de I/O hospedeiro controla uma ou mais ligações de I/O que permitem que a CPU 100 se comunique com os periféricos de I/O anexados ao sistema computacional. Por exemplo, o controlador de I/O hospedeiro 108 pode ser um controlador hospedeiro de barramento serial universal (USB) de acordo com a revisão 2.0 da especificação USB, publicada em 27 de Abril de 2000. Os periféricos de I/O tais como a web câmera 110, o display 112, o display 114, e o roteador sem fio 116 são exemplos de periféricos de I/O que podem ser presos ao sistema computacional.In some embodiments, CPU 100 is also coupled to a discrete graphics controller 104 by means of an additional high-speed connection. The discrete graphics controller 104 can be physically attached to a motherboard or other printed circuit board via a slot connector. In many embodiments, the discrete graphics controller can be a PCI Express® graphics card / controller that plugs into a PCI Express® graphics slot connector. In this case, the PCI Express® controller / graphics card may comply with a revision of the specification such as the PCI Express® Base Specification, Rev. 2.0, published on December 20, 2006. In other embodiments, the graphics controller discrete uses a different protocol than PCI Express®. In some embodiments, CPU 100 is coupled with multiple discrete graphics controllers (modes with multiple discrete graphics controllers are not shown). CPU 100 is also coupled to I / O complex 106, in many modalities. The I / O complex 106 can house one or more host I / O controllers, such as the 1/0 host controller 108. Each host I / O controller controls one or more I / O connections that allow the CPU 100 communicates with the I / O peripherals attached to the computer system. For example, host I / O controller 108 may be a universal serial bus (USB) host controller according to revision 2.0 of the USB specification, published on April 27, 2000. I / O peripherals such as web camera 110, display 112, display 114, and wireless router 116 are examples of I / O peripherals that can be attached to the computer system.

Em muitas modalidades o complexo de 1/0 106 é acoplado a um controlador de interface de rede (NIC) discreto 118. 0 NIC discreto 118 é capaz de fornecer uma interface entre o sistema computacional e uma ou mais redes externas ao sistema computacional. Estas redes podem incluir redes tais como redes sem fio e cabeadas de intranet dentro de um domínio em que o computador está localizado ou podem também incluir a própria Internet.In many embodiments, the 1/0 106 complex is coupled to a discrete network interface controller (NIC) 118. The discrete NIC 118 is capable of providing an interface between the computer system and one or more networks external to the computer system. These networks may include networks such as wireless networks and intranet wires within a domain in which the computer is located, or they may also include the Internet itself.

Em muitas modalidades, o sistema na Figura 1 inclui uma ou mais portas de conector ótico unificado (UOC), tais como as portas 120, 122, e 124. Em muitas modalidades, uma ligação elétrica (isto é, um ou mais fios em que um sinal elétrico pode ser transmitido) acopla cada porta UOC a cada controlador hospedeiro no sistema computacional. Por exemplo, na Figura 1, um controlador hospedeiro de gráficos (104), um controlador hospedeiro de rede (118), e um controlador hospedeiro de I/O (108) estão presentes no sistema computacional.In many embodiments, the system in Figure 1 includes one or more unified optical connector (UOC) ports, such as ports 120, 122, and 124. In many embodiments, an electrical connection (that is, one or more wires in which an electrical signal can be transmitted) couples each UOC port to each host controller in the computer system. For example, in Figure 1, a graphics host controller (104), a network host controller (118), and an I / O host controller (108) are present in the computer system.

Deste modo, em muitas modalidades, a ligação elétrica 126 é um meio para transmitir um sinal elétrico que compreende dados gráficos entre o controlador de gráficos 104 e cada uma das portas UOC 12 0, 122 e 124. Também, a ligação elétrica 128 é um meio para transmitir um sinal elétrico que compreende dados de rede entre o controlador de rede 118 e cada uma das portas UOC 120, 122 e 124. Finalmente, a ligação elétrica 130 é um meio para transmitir um sinal elétrico que compreende dados de I/O entre o controlador hospedeiro de I/O 108 e cada uma das portas UOC 120, 122 e 124. Pode haver mais controladores hospedeiros e portas UOC presentes no sistema, mas a modalidade mostrada na Figura 3 utiliza três controladores e três portas. Dessa forma, na modalidade mostrada, cada porta UOC é acoplada a cada controlador hospedeiro no sistema computacional que exige potencialmente a interação com um ou mais dispositivos periféricos plugados no sistema computacional.Thus, in many embodiments, electrical connection 126 is a means for transmitting an electrical signal comprising graphic data between the graphics controller 104 and each of the UOC ports 12 0, 122 and 124. Also, electrical connection 128 is a means for transmitting an electrical signal comprising network data between the network controller 118 and each of the UOC ports 120, 122 and 124. Finally, electrical connection 130 is a means for transmitting an electrical signal comprising I / O data between host I / O controller 108 and each of UOC ports 120, 122 and 124. There may be more host controllers and UOC ports present in the system, but the modality shown in Figure 3 uses three controllers and three ports. Thus, in the modality shown, each UOC port is coupled to each host controller in the computer system that potentially requires interaction with one or more peripheral devices plugged into the computer system.

Em muitas modalidades, cada porta UOC é acoplada também a uma ligação ótica que compreende uma ou mais fibras ópticas capazes de transportar um sinal ótico a partir de uma extremidade da ligação a outra extremidade da ligação. Por exemplo, na Figura 1, a ligação ótica 132 é acoplada à porta UOC 120, a ligação ótica 134 é acoplada à porta UOC 122, e a ligação ótica 136 é acoplada à porta UOC 124. Em muitas modalidades, cada ligação ótica utiliza a tecnologia de multiplexação por divisão de comprimento de onda, assim pode haver mais de um sinal ótico sendo transmitido simultaneamente através de cada ligação ótica.In many embodiments, each UOC port is also coupled to an optical link comprising one or more optical fibers capable of carrying an optical signal from one end of the link to the other end of the link. For example, in Figure 1, optical link 132 is attached to UOC port 120, optical link 134 is attached to UOC port 122, and optical link 136 is attached to UOC port 124. In many embodiments, each optical link uses the wavelength division multiplexing technology, so there can be more than one optical signal being transmitted simultaneously through each optical link.

Em algumas modalidades, cada porta UOC inclui lógica adicional que é capaz de converter um sinal elétrico em um sinal ótico correspondente e vice versa e então transmitir o sinal convertido na ligação de meio alternativo. Por exemplo, a webcam 110, embora não acoplada diretamente à ligação ótica 132, é acoplada ao display 112, que por sua vez é acoplado à ligação ótica 132. A webcam 110 pode requerer comunicação com o controlador hospedeiro de I/O 108 e o display 112 pode requerer comunicação com o controlador hospedeiro de display 104.In some embodiments, each UOC port includes additional logic that is capable of converting an electrical signal into a corresponding optical signal and vice versa and then transmitting the converted signal on the alternative medium link. For example, webcam 110, although not directly attached to optical link 132, is attached to display 112, which in turn is attached to optical link 132. Webcam 110 may require communication with host I / O controller 108 and display 112 may require communication with display host controller 104.

Uma primeira comunicação (por exemplo, um ou mais pacotes de dados) que se origina a partir do controlador de gráficos 104 e objetivando o display 112 é inicialmente transmitida eletricamente como um sinal elétrico através da ligação elétrica 126, que alcança a porta UOC 120. A porta UOC 120 converte então a primeira comunicação em um sinal ótico e transmite o sinal ótico através da ligação ótica 132 para o display 112. Neste exemplo, ao mesmo tempo em que a primeira comunicação está ocorrendo, o controlador hospedeiro de I/O 108 gera uma segunda comunicação objetivando a webcam 110. Esta segunda comunicação é transmitida eletricamente inicialmente como um sinal elétrico através da ligação elétrica 128, que também alcança a porta UOC 120. A porta UOC 120 converte então a segunda comunicação a um sinal ótico e transmite o sinal ótico através da ligação ótica 132 para o display 112, (o display então deixa a comunicação simplesmente passar pela webcam 110 ou retransmite a comunicação para a própria webcam 110) .A first communication (for example, one or more data packets) that originates from the graphics controller 104 and aiming at the display 112 is initially transmitted electrically as an electrical signal through the electrical connection 126, which reaches the UOC port 120. The UOC port 120 then converts the first communication into an optical signal and transmits the optical signal via optical connection 132 to display 112. In this example, at the same time that the first communication is taking place, the I / O host controller 108 generates a second communication for the purpose of webcam 110. This second communication is initially transmitted electrically as an electrical signal via electrical connection 128, which also reaches UOC port 120. The UOC port 120 then converts the second communication to an optical signal and transmits the optical signal via optical connection 132 to display 112, (the display then lets communication simply pass through webcam 110 or relay the communication to webcam 110 itself).

Em muitas modalidades, a primeira comunicação a partir do controlador de gráficos 104 e a segunda comunicação a partir do controlador hospedeiro de 1/0 108 são transmitidas através da ligação ótica 132 simultaneamente utilizando a lógica de multiplexação por divisão de comprimento de onda dentro da porta UOC 120. Esta lógica multiplexa os dois sinais óticos convertidos em conjunto e transmite o sinal multiplexado. O sinal multiplexado então alcança o display 112 e o display 112 demultiplexa então o sinal ótico nas duas comunicações separadas, a primeira comunicação sendo recebida pelo display 112 e a segunda comunicação sendo passada para a webcam 110 onde é então recebida. A lógica adicional dentro de cada uma das portas UOC permite que a conversão oposta ocorra. Por exemplo, a webcam 110 e o display 112, ambos, emitem comunicações simultâneas ao controlador hospedeiro de 1/0 108 e ao controlador de gráficos 104, respectivamente. A webcam 110 emite inicialmente um sinal ao display 112. Este sinal pode ser elétrico ou ótico em modalidades diferentes. Se o sinal for elétrico, a seguir a lógica dentro do display 112 converte a transmissão da webcam em um sinal ótico. Se o sinal originário da webcam for ótico, então nenhuma conversão é requerida. Após ambos os sinais óticos da webcam e do display terem sido gerados, a lógica adicional dentro do display (por exemplo, potencialmente cada dispositivo apresenta uma porta UOC com toda lógica interna idêntica ou similar por porta) multiplexa os dois sinais óticos e transmite o sinal multiplexado à porta UOC 120.In many embodiments, the first communication from the graphics controller 104 and the second communication from the 1/0 108 host controller are transmitted over optical link 132 simultaneously using the wavelength division multiplexing logic inside the port UOC 120. This logic multiplexes the two optical signals converted together and transmits the multiplexed signal. The multiplexed signal then reaches display 112 and display 112 then demultiplexes the optical signal in the two separate communications, the first communication being received by display 112 and the second communication being passed to webcam 110 where it is then received. The additional logic within each of the UOC ports allows the opposite conversion to take place. For example, webcam 110 and display 112 both send simultaneous communications to the 1/0 108 host controller and graphics controller 104, respectively. The webcam 110 initially emits a signal to the display 112. This signal can be electrical or optical in different modalities. If the signal is electrical, then the logic inside the display 112 converts the webcam's transmission into an optical signal. If the signal from the webcam is optical, then no conversion is required. After both the webcam and display optical signals have been generated, the additional logic within the display (for example, potentially each device has a UOC port with all identical or similar internal logic per port) multiplexes the two optical signals and transmits the signal multiplexed to UOC 120 port.

Após ter recebido o sinal multiplexado, a porta UOC 120 demultiplexa o sinal em dois sinais óticos separados. A porta UOC converte então cada um dos dois sinais óticos nos sinais elétricos correspondentes que portam as comunicações da webcam 110 e do display 112. Finalmente, os sinais elétricos convertidos são transmitidos através das ligações elétricas 126 e 128, respectivamente, onde alcançam seus alvos (isto é, o controlador de display 104 e o controlador hospedeiro de I/O 108) .After receiving the multiplexed signal, UOC port 120 demultiplexes the signal into two separate optical signals. The UOC port then converts each of the two optical signals into the corresponding electrical signals that carry the communications from webcam 110 and display 112. Finally, the converted electrical signals are transmitted through electrical connections 126 and 128, respectively, where they reach their targets ( i.e., display controller 104 and I / O host controller 108).

As portas UOC 122 e 124 realizam conversões e transmissões similares entre um ou mais controladores hospedeiros no sistema computacional 138 e um ou mais dispositivos periféricos usando a ligação ótica 132, 134 e/ou 136.UOC ports 122 and 124 perform similar conversions and transmissions between one or more host controllers in computer system 138 and one or more peripheral devices using optical link 132, 134 and / or 136.

Na multiplexação por divisão de comprimento de onda, uma única ligação ótica pode carregar múltiplos sinais óticos simultaneamente onde cada um dos sinais óticos é transmitido em um comprimento de onda diferente (isto é, único) a partir de todos os outros sinais óticos que estão sendo transmitidos. Em muitas modalidades, cada sinal elétrico que corresponde a um controlador hospedeiro pode ser alocado um comprimento de onda específico de luz para a transmissão através de uma ou mais das ligações óticas (132-13 6) . A tabela de alocação de comprimento de onda 140 mostra um exemplo das alocações de comprimento de onda. O sinal elétrico transmitido e recebido pelo controlador de gráficos 104 através da ligação elétrica 126 é o comprimento de onda de luz alocado 1 (λΐ), o sinal elétrico transmitido e recebido pelo controlador hospedeiro de I/O 108 através da ligação elétrica 128 é o comprimento de onda de luz alocado 2 (λ2), e o sinal elétrico transmitido e recebido pelo controlador de rede 114 através da ligação elétrica 130 é o comprimento de onda de luz alocado 3 (λ3) . Em algumas modalidades, a alocação de comprimento de onda por controlador pode ocorrer na inicialização do sistema. A Figura 2 descreve uma modalidade da lógica de conversão e transmissão dentro de uma porta de conector ótico unificado. Em muitas modalidades, uma porta UOC 2 00 é acoplada eletricamente aos controladores hospedeiros 202, 204, e 206, que se refere a uma ligação elétrica (isto é, interconexão, barramento) conectando fisicamente um controlador hospedeiro à porta UOC 200. Por exemplo, o controlador hospedeiro 202 é acoplado eletricamente à porta UOC 200 pela ligação A.In wavelength division multiplexing, a single optical link can load multiple optical signals simultaneously where each of the optical signals is transmitted at a different (ie unique) wavelength from all the other optical signals being transmitted. In many embodiments, each electrical signal that corresponds to a host controller can be allocated a specific wavelength of light for transmission through one or more of the optical connections (132-136). The wavelength allocation table 140 shows an example of the wavelength allocations. The electrical signal transmitted and received by the graphics controller 104 through electrical connection 126 is the allocated wavelength of light 1 (λΐ), the electrical signal transmitted and received by the host I / O controller 108 through electrical connection 128 is the allocated light wavelength 2 (λ2), and the electrical signal transmitted and received by the network controller 114 through electrical connection 130 is allocated light wavelength 3 (λ3). In some embodiments, wavelength allocation per controller can occur at system startup. Figure 2 describes a modality of the conversion and transmission logic within a unified optical connector port. In many embodiments, a UOC 2 00 port is electrically coupled to host controllers 202, 204, and 206, which refers to an electrical connection (i.e., interconnect, bus) physically connecting a host controller to UOC port 200. For example, host controller 202 is electrically coupled to UOC port 200 via connection A.

Adicionalmente, a porta UOC 2 00 é acoplada oticamente ao dispositivo periférico 208 pela ligação ótica D. Em muitas modalidades, tais como a modalidade mostrada na Figura 2, a ligação ótica D apresenta duas fibras ópticas separadas, uma fibra é o meio para as comunicações transmitidas a partir da porta UOC 200 ao dispositivo periférico 208, e uma segunda fibra é o meio para as comunicações transmitidas a partir do dispositivo periférico 208 à porta UOC 200. A ligação ótica D também pode incluir um ou mais fios elétricos usados para energizar o periférico, etc.Additionally, the UOC port 200 is optically coupled to the peripheral device 208 by optical link D. In many embodiments, such as the mode shown in Figure 2, optical link D has two separate optical fibers, one fiber is the medium for communications transmitted from UOC port 200 to peripheral device 208, and a second fiber is the medium for communications transmitted from peripheral device 208 to UOC port 200. Optical link D may also include one or more electrical wires used to power the peripheral, etc.

Um controlador hospedeiro, tal como o controlador hospedeiro 202, pode iniciar uma comunicação com o dispositivo periférico 208. Esta comunicação começa com um controlador hospedeiro, por exemplo, controlador hospedeiro 202, transmitindo um sinal elétrico (portando informação tal como um ou mais pacotes de dados) através da ligação elétrica A à porta UOC 200. A porta UOC 200 recebe o sinal elétrico a partir da ligação elétrica A em uma unidade de alocação de comprimento de onda 23 8. A unidade de alocação de comprimento de onda aloca um comprimento de onda de sinal ótico que ainda não esteja em uso e liga aquele comprimento de onda ao sinal elétrico recebido a partir do controlador hospedeiro 202. Cada comprimento de onda tem um conversor elétrico/ótico dedicado (210, 212 e 214) assim como um laser de transmissão (Tx) correspondente (216, 218 e 220). Assim, embora a Figura 2 mostre somente três pares de conversores elétrico/ótico e de lasers de Tx correspondentes, em muitas modalidades, a implementação de uma porta UOC incluiria tantos pares de conversores elétrico/ótico e de lasers de Tx correspondentes, quantos comprimentos de onda existentes a alocar. Por exemplo, em um sistema computacional de estação de trabalho com quatro displays, uma conexão de rede, e oito portas USB, pode haver um total de seis comprimentos de onda a alocar (quatro para o display, um para a rede, e um compartilhado pelas oito portas USB) .A host controller, such as host controller 202, can initiate communication with peripheral device 208. This communication begins with a host controller, for example, host controller 202, transmitting an electrical signal (carrying information such as one or more packets of data) via electrical connection A to port UOC 200. The UOC port 200 receives the electrical signal from electrical connection A in a wavelength allocation unit 23 8. The wavelength allocation unit allocates a length of optical signal wave that is not yet in use and links that wavelength to the electrical signal received from host controller 202. Each wavelength has a dedicated electrical / optical converter (210, 212 and 214) as well as a laser corresponding transmission (Tx) (216, 218 and 220). Thus, although Figure 2 shows only three pairs of electrical / optical converters and corresponding Tx lasers, in many modalities, the implementation of a UOC port would include as many pairs of corresponding electrical / optical converters and Tx lasers, as many lengths of existing wave to allocate. For example, in a workstation computer system with four displays, a network connection, and eight USB ports, there may be a total of six wavelengths to allocate (four for the display, one for the network, and one shared eight USB ports).

Retornando para a Figura 2, uma vez que um comprimento de onda ótico é alocado a um sinal elétrico específico de uma ligação elétrica, a unidade de alocação de comprimento de onda 238 roteia o sinal elétrico ao conversor elétrico/ótico específico que converte a um sinal ótico nesse comprimento de onda. Por exemplo, a unidade de alocação de comprimento de onda pode alocar o comprimento de onda 1 (λΐ) ao sinal elétrico A. Em muitas modalidades, a unidade de alocação de comprimento de onda 238 roteará o tráfego do sinal elétrico A (isto é, os pacotes de dados que estão sendo transportados dentro do sinal elétrico A) para a lógica λΐ. Assim, a unidade de conversor elétrico/ótico 210 converte o sinal em um sinal ótico (isto é, uma onda de luz do comprimento de onda alocado) , que é então transmitido pelo laser de Tx 216 ao multiplexador ótico 222. O multiplexador ótico 222 utiliza a tecnologia de multiplexação por divisão de comprimento de onda para multiplexar, caso necessário, dois ou mais sinais óticos de transmissão. Neste exemplo, somente o sinal convertido oticamente originário do controlador hospedeiro 202 é utilizado, assim nenhuma multiplexação de múltiplos sinais óticos é requerida. Embora, em outras modalidades os sinais elétricos do controlador hospedeiro 204 e/ou do controlador hospedeiro 206 sejam recebidos também. Dessa forma, os sinais adicionais são então convertidos em comprimentos de onda adicionais de sinais óticos (tais como λ2 e λ3) que usam as unidades de conversor elétrico/ótico (212 e/ou 214) e então transmitidos ao multiplexador ótico 222 utilizando unidades de laser de Tx (218 e/ou 220), respectivamente. Nas modalidades onde os múltiplos comprimentos de onda são utilizados, o multiplexador ótico combina os múltiplos comprimentos de onda em um único sinal que é então transmitido através da ligação ótica D ao dispositivo periférico 208. A Figura 2 também descreve o percurso de retorno da comunicação (isto é, um percurso de sinal de comunicação originado no dispositivo periférico 208 com um destino alvo de um ou mais dos controladores hospedeiros (202-206). Esta comunicação começa com o dispositivo periférico 208 que transmite um sinal ótico (portando informação tal como um ou mais pacotes de dados) através da ligação ótica D à porta UOC 200. Este sinal ótico pode ser multiplexado se o dispositivo periférico tem a tecnologia de multiplexação por divisão de comprimento de onda para realizar a multiplexação. A porta UOC 200 recebe o sinal ótico no demultiplexador ótico 224. O demultiplexador ótico 224 separa cada sinal ótico individual a partir do sinal multiplexado. Por exemplo, o dispositivo periférico 208 pode ter enviado dois sinais óticos, um primeiro sinal ótico objetivando o controlador hospedeiro 202 e um segundo sinal ótico objetivando o controlador hospedeiro 204. Cada sinal ótico de um comprimento de onda específico é enviado a uma unidade específica de detector fotorreceptor (Rx) . Neste exemplo, o sinal ótico objetivando o controlador hospedeiro 202 está usando o comprimento de onda λΐ, assim é enviado ao detector fotorreceptor Rx 226. Também, o sinal ótico objetivando o controlador hospedeiro 204 está usando o comprimento de onda λ2, assim é enviado ao detector fotorreceptor Rx 228. As unidades de detector fotorreceptor Rx alimentam a informação de detecção às suas correspondentes unidades de conversor ótico/elétrico. Neste exemplo, as unidades de conversor ótico/elétrico 232 e 234 recebem a informação. Cada unidade de conversor ótico/elétrico converte então o sinal ótico que recebe em um sinal elétrico correspondente. O sinal elétrico convertido é enviado então à unidade de alocação de comprimento de onda 238, que mantém a informação de alocação de comprimento de onda. Assim, a unidade de alocação de comprimento de onda 23 8 está ciente que o sinal elétrico que recebe do conversor ótico/elétrico 232 corresponde ao comprimento de onda λΐ e a unidade pode rotear este sinal elétrico adequadamente ao controlador hospedeiro 202 através da ligação A de sinal elétrico. Adicionalmente, a unidade de alocação de comprimento de onda 238 está ciente que o sinal elétrico que recebe do conversor ótico/elétrico 234 corresponde ao comprimento de onda λ2 e a unidade pode rotear este sinal elétrico adequadamente ao controlador hospedeiro 204 através da ligação B do sinal elétrico.Returning to Figure 2, once an optical wavelength is allocated to an electrical signal specific to an electrical connection, the 238 wavelength allocation unit routes the electrical signal to the specific electrical / optical converter that converts to a signal optical at that wavelength. For example, the wavelength allocation unit can allocate wavelength 1 (λΐ) to electrical signal A. In many embodiments, wavelength allocation unit 238 will route traffic from electrical signal A (i.e., the data packets being transported within the electrical signal A) for logic λΐ. Thus, the electrical / optical converter unit 210 converts the signal into an optical signal (that is, a light wave of the allocated wavelength), which is then transmitted by the Tx 216 laser to the optical multiplexer 222. The optical multiplexer 222 uses wavelength division multiplexing technology to multiplex, if necessary, two or more optical transmission signals. In this example, only the optically converted signal from host controller 202 is used, so no multiplexing of multiple optical signals is required. Although, in other embodiments, electrical signals from host controller 204 and / or host controller 206 are also received. In this way, the additional signals are then converted to additional optical signal wavelengths (such as λ2 and λ3) using the electrical / optical converter units (212 and / or 214) and then transmitted to the optical multiplexer 222 using Tx laser (218 and / or 220), respectively. In the modalities where multiple wavelengths are used, the optical multiplexer combines the multiple wavelengths into a single signal that is then transmitted through the optical link D to the peripheral device 208. Figure 2 also describes the communication return path ( that is, a communication signal path originating in peripheral device 208 with a target destination of one or more of the host controllers (202-206) .This communication begins with peripheral device 208 that transmits an optical signal (carrying information such as a or more data packets) via optical connection D to UOC port 200. This optical signal can be multiplexed if the peripheral device has wavelength division multiplexing technology to perform multiplexing. The UOC 200 port receives the optical signal on the optical demultiplexer 224. The optical demultiplexer 224 separates each individual optical signal from the For example, peripheral device 208 may have sent two optical signals, a first optical signal targeting host controller 202 and a second optical signal targeting host controller 204. Each optical signal of a specific wavelength is sent at a specific photoreceptor detector unit (Rx). In this example, the optical signal targeting host controller 202 is using wavelength λΐ, so it is sent to photoreceptor detector Rx 226. Also, the optical signal targeting host controller 204 is using wavelength λ2, so it is sent to photoreceptor detector Rx 228. The photoreceptor detector Rx units feed the detection information to their corresponding optical / electric converter units. In this example, the optical / electrical converter units 232 and 234 receive the information. Each optical / electrical converter unit then converts the optical signal it receives into a corresponding electrical signal. The converted electrical signal is then sent to the wavelength allocation unit 238, which maintains the wavelength allocation information. Thus, the wavelength allocation unit 238 is aware that the electrical signal it receives from the optical / electrical converter 232 corresponds to the wavelength λΐ and the unit can route this electrical signal appropriately to host controller 202 through connection A of electrical signal. In addition, the wavelength allocation unit 238 is aware that the electrical signal it receives from the optical / electrical converter 234 corresponds to wavelength λ2 and the unit can route this electrical signal appropriately to host controller 204 via signal B connection electric.

Em modalidades adicionais, o dispositivo periférico 208 pode emitir um sinal ótico objetivando o controlador hospedeiro 206. Nestas modalidades, uma vez que este sinal ótico é separado dos outros sinais óticos no demultiplexador ótico 224, a unidade de detector fotorreceptor Rx 230 e a unidade de conversor ótico/elétrico 236 são ambas utilizadas para receber o sinal ótico, para converter o sinal ótico em um sinal elétrico, e para transmitir o sinal elétrico à unidade de alocação de comprimento de onda, que roteia então o sinal elétrico adequadamente ao controlador hospedeiro 206 através da ligação elétrica C.In additional embodiments, the peripheral device 208 can emit an optical signal targeting host controller 206. In these modalities, since this optical signal is separated from the other optical signals in the optical demultiplexer 224, the photoreceptor detector unit Rx 230 and the optical / electrical converter 236 are both used to receive the optical signal, to convert the optical signal to an electrical signal, and to transmit the electrical signal to the wavelength allocation unit, which then routes the electrical signal appropriately to the host controller 206 through electrical connection C.

Em muitas modalidades, um protocolo nativo de descoberta de dispositivo é utilizado. Em algumas modalidades, a ligação ótica D pode adicionalmente incluir um ou mais fios elétricos utilizados para detectar a presença de um dispositivo acoplado à ligação ótica. Quando um ou mais fios elétricos estão presentes para ajudar na detecção, eles podem ser separados da ligação ao entrar na porta UOC 200 e roteados ao longo da ligação elétrica 240 a uma unidade de descoberta de dispositivo 242. A unidade de descoberta de dispositivo pode ajudar no processo de descoberta ao descobrir o dispositivo periférico 208 acoplado à ligação D.In many embodiments, a native device discovery protocol is used. In some embodiments, the optical connection D may additionally include one or more electrical wires used to detect the presence of a device coupled to the optical connection. When one or more electrical wires are present to aid detection, they can be separated from the connection when entering UOC port 200 and routed along electrical connection 240 to a device discovery unit 242. The device discovery unit can assist in the discovery process when discovering the peripheral device 208 coupled to connection D.

Em muitas modalidades, a unidade de alocação de comprimento de onda é capaz de desligar as unidades de transmissão, detecção, e conversão para os comprimentos de onda específicos que não são utilizados. As linhas de controle associadas a esta implementação não são mostradas na Figura 2, embora compreendam simplesmente as linhas de controle a cada unidade associada com um comprimento de onda específico que controla a fonte de energia fornecendo energia à lógica que se encontra dentro das unidades de conversor elétrico/ótico, de conversor ótico/elétrico, de laser de Tx, e de detector fotorreceptor Rx associadas a um comprimento de onda.In many embodiments, the wavelength allocation unit is capable of turning off transmission, detection, and conversion units for specific wavelengths that are not used. The control lines associated with this implementation are not shown in Figure 2, although they simply comprise the control lines for each unit associated with a specific wavelength that controls the power source by supplying power to the logic found within the converter units. electrical / optical, optical / electrical converter, Tx laser, and Rx photoreceptor detector associated with a wavelength.

Por exemplo, se o controlador hospedeiro 202 estiver se comunicando com o dispositivo periférico 208 através da porta UOC 200 e o único meio de comunicação é um único sinal que está alocado ao comprimento de onda λΐ, a seguir a unidade de alocação de comprimento de onda pode interromper todas as unidades lógicas associadas aos comprimentos de onda λ2 e λ3 (isto é, unidades 212, 214, 218, 220, 228, 230, 234, e 236) .For example, if host controller 202 is communicating with peripheral device 208 through UOC port 200 and the only means of communication is a single signal that is allocated to wavelength λΐ, then the wavelength allocation unit it can interrupt all logic units associated with wavelengths λ2 and λ3 (that is, units 212, 214, 218, 220, 228, 230, 234, and 236).

Em outras modalidades, somente uma parcela destas unidades é interrompida, dependendo da duração da inatividade bem como a duração requerida para ligar uma determinada unidade (isto é, se uma unidade tem uma latência significativa entre ser ligada e quando a unidade está inteiramente funcional, aquela unidade pode continuar ligada, ou permanecer pelo menos ligada por um período de tempo mais longo depois que ela ficou ociosa com nenhuma carga de trabalho).In other modalities, only a portion of these units are interrupted, depending on the duration of inactivity as well as the time required to turn on a particular unit (that is, if a unit has a significant latency between being turned on and when the unit is fully functional, that drive can remain on, or at least stay on for a longer period of time after it has been idle with no workload).

Em muitas modalidades, se nenhum dispositivo periférico é preso, todas as unidades lógicas dentro da porta UOC 200 que são associadas especificamente a um comprimento de onda determinado são desligadas (isto é, todos os conversores elétrico/ótico, todos os conversores ótico/elétrico, todos os lasers de Tx, e todos os detectores fotorreceptores Rx) . Em outras modalidades, algumas ou todas estas unidades não são inteiramente desligadas, mas preferencialmente são energizadas em um modo reduzido de energia.In many embodiments, if no peripheral devices are attached, all logic units within the UOC port 200 that are specifically associated with a given wavelength are switched off (ie, all electrical / optical converters, all optical / electrical converters, all Tx lasers, and all Rx photoreceptor detectors). In other embodiments, some or all of these units are not entirely turned off, but are preferably powered on a reduced power mode.

Em muitas modalidades onde algumas ou todas as unidades supracitadas são desligadas quando nenhum dispositivo periférico é detectado, a unidade de descoberta de dispositivo 242 permanece inteiramente operacional. A unidade de descoberta de dispositivo 242 inteiramente operacional monitorará a ligação D por atividade de um evento de plugar o dispositivo periférico. Uma vez que a unidade de descoberta de dispositivo 242 identifica esta atividade, ela pode informar à unidade de alocação de comprimento de onda para acordar um ou mais conjuntos de unidades correspondendo a um ou mais comprimentos de onda.In many embodiments where some or all of the aforementioned units are turned off when no peripheral devices are detected, the device discovery unit 242 remains fully operational. The fully operational device discovery unit 242 will monitor the D link for activity from a plug-in event on the peripheral device. Once device discovery unit 242 identifies this activity, it can tell the wavelength allocation unit to wake up one or more sets of units corresponding to one or more wavelengths.

Uma vez que o dispositivo periférico foi descoberto, um processo de enumeração de dispositivo é iniciado. A enumeração de dispositivo pode utilizar lógica dentro da unidade de alocação de comprimento de onda 238, com a unidade de descoberta de dispositivo 242, ou dentro de outra lógica no sistema computacional. A Figura 3 descreve outra modalidade de uma implementação em nível de sistema de uma arquitetura de conector ótico unificado. Em muitas outras modalidades, toda lógica dentro da porta UOC (porta 200 da Figura 2) é removida da porta UOC e disposta em uma unidade ótica de lógica de transceptor 300 acoplada a um ou mais controladores hospedeiros no sistema computacional (por exemplo, controladores hospedeiros 104, 108 e 118) . A unidade ótica de lógica de transceptor 3 00 pode ser localizada em uma posição central na placa-mãe 138 ou adjacente a um ou mais controladores hospedeiros na placa-mãe 13 8 do sistema computacional. Em muitas modalidades, a unidade ótica de lógica de transceptor é acoplada aos controladores hospedeiros 104, 108 e 118 através das ligações elétricas 126, 128 e 130, respectivamente.Once the peripheral device has been discovered, a device enumeration process is initiated. The device enumeration can use logic within the wavelength allocation unit 238, with device discovery unit 242, or within other logic in the computer system. Figure 3 describes another embodiment of a system-level implementation of a unified optical connector architecture. In many other embodiments, all logic within the UOC port (port 200 in Figure 2) is removed from the UOC port and arranged in an optical transceiver logic unit 300 coupled to one or more host controllers in the computer system (for example, host controllers 104, 108 and 118). The optical transceiver logic unit 300 can be located centrally on motherboard 138 or adjacent to one or more host controllers on motherboard 138 of the computer system. In many embodiments, the optical transceiver logic unit is coupled to host controllers 104, 108 and 118 via electrical connections 126, 128 and 130, respectively.

Nestas modalidades, todo o trabalho realizado pela lógica dentro da porta UOC discutida acima em referência à Figura 2 é realizado preferivelmente muito mais perto dos controladores hospedeiros em questão e uma ligação ótica é roteada na placa-mãe da unidade ótica de lógica de transceptor 300 para as portas UOC. Estas ligações óticas (ligações 302, 304 e 306) acoplam a unidade ótica de lógica de transceptor 300 às portas UOC 120, 122 e 124, respectivamente.In these modalities, all the work done by the logic inside the UOC port discussed above in reference to Figure 2 is preferably performed much closer to the host controllers in question and an optical connection is routed on the motherboard of the transceiver logic optical unit 300 to the UOC ports. These optical connections (connections 302, 304 and 306) connect the optical transceiver logic unit 300 to UOC ports 120, 122 and 124, respectively.

Nestas modalidades, as portas reais de UOC não têm nenhuma lógica dentro delas e atuam somente como um conector físico da ligação ótica interna (ligações óticas 302, 304 e 306) distribuído na placa-mãe para a ligação ótica externa plugada na porta (ligações óticas 132, 134, e 136).In these modalities, the real UOC ports have no logic inside them and act only as a physical connector for the internal optical link (optical links 302, 304 and 306) distributed on the motherboard for the external optical link plugged in the port (optical links 132, 134, and 136).

Em algumas modalidades, a unidade ótica de lógica de transceptor 300 inclui a transmissão, a recepção, e a lógica de conversão para cada controlador hospedeiro. Em outras modalidades (não mostradas) , pode haver uma unidade ótica de lógica de transceptor por controlador hospedeiro (junto a cada controlador hospedeiro) . Em ainda outras modalidades (não mostradas) , pode haver uma unidade lógica com a transmissão, a recepção, e a lógica de conversão integrada em cada controlador hospedeiro. A Figura 4 descreve uma modalidade do conector de slot de arquitetura de conector ótico unificado para placas gráficas e de rede de área local (LAN) discretas. Para ilustrar as modificações às placas gráficas e de LAN discretas atuais, a Figura 4 mostra uma versão atual de cada placa lado-a-lado com uma versão da arquitetura de conector ótico unificado (UOCA) de cada placa. Os exemplos mostrados na Figura 4 utilizam PCI Express®, embora qualquer outro protocolo relevante possa ser usado.In some embodiments, the optical transceiver logic unit 300 includes transmission, reception, and conversion logic for each host controller. In other modalities (not shown), there may be an optical transceiver logic unit per host controller (next to each host controller). In still other modalities (not shown), there may be a logic unit with the transmission, reception, and conversion logic integrated in each host controller. Figure 4 describes an unified optical connector architecture slot connector modality for discrete graphics and local area network (LAN) cards. To illustrate the modifications to the current discrete LAN and graphics cards, Figure 4 shows a current version of each card side-by-side with a version of the unified optical connector architecture (UOCA) for each card. The examples shown in Figure 4 use PCI Express®, although any other relevant protocol can be used.

Uma versão atual de uma placa gráfica discreta PCI Express® 400 é mostrada. A placa gráfica 400 inclui os pinos conectores de slot 402, como mostrado. Adicionalmente, a placa gráfica 400 tem um conector periférico de display externo 404. Em cenários atuais de placa gráfica discreta PCI Express®, os dados a partir da CPU e da memória de sistema são enviados à placa gráfica 400 através da ligação PCI Express® que está acoplada fisicamente aos pinos conectores de slot 402 quando a placa gráfica 400 for plugada no slot da placa gráfica PCI Express® na placa-mãe do sistema computacional. A placa gráfica 400 opera então sobre estes dados recebidos e envia-os a um periférico de display plugado no conector periférico de display externo 404.A current version of a discrete PCI Express® 400 graphics card is shown. Graphics card 400 includes slot connector pins 402, as shown. In addition, the graphics card 400 has an external display peripheral connector 404. In current PCI Express® discrete graphics card scenarios, data from the CPU and system memory is sent to the graphics card 400 via the PCI Express® connection that it is physically attached to the slot 402 connector pins when the graphics card 400 is plugged into the PCI Express® graphics card slot on the computer system motherboard. The graphics card 400 then operates on this received data and sends it to a display peripheral plugged into the external display peripheral connector 404.

Partindo agora para a placa gráfica discreta com a UOCA 406, na modalidade mostrada na Figura 4, uma placa gráfica capaz de UOCA 406 inclui os pinos conectores de slot 408, similar à placa gráfica 400 da versão atual. Embora, em vez de ter um conector periférico de display externo, a placa gráfica discreta com UOCA 406 tem os pinos conectores de slot extras 410. Uma vez que a placa gráfica discreta com UOCA 406 tem dados recebidos a partir da ligação PCI Express® (a partir dos pinos conectores de slot 408) e tem operado nos dados recebidos, a placa gráfica capaz de UOCA 406 envia os dados a um periférico de display plugado em uma porta UOC na placa-mãe. Especificamente, os dados são enviados através de pistas de ligação PCI Express® adicionais que são roteadas do conector de slot à porta UOC no sistema computacional (isto é mostrado como a ligação 126 na Figura 1) . Estas pistas de ligação adicionais são acopladas fisicamente aos pinos conectores de slot extras 410.Starting now for the discrete graphics card with UOCA 406, in the modality shown in Figure 4, a graphics card capable of UOCA 406 includes the connector pins of slot 408, similar to the graphics card 400 of the current version. Although, instead of having an external display peripheral connector, the UOCA 406 discrete graphics card has the extra slot connector pins 410. Since the UOCA 406 discrete graphics card has data received from the PCI Express® connection ( from the connector pins of slot 408) and has operated on the received data, the graphics card capable of UOCA 406 sends the data to a display peripheral plugged into a UOC port on the motherboard. Specifically, data is sent via additional PCI Express® connection lanes that are routed from the slot connector to the UOC port on the computer system (this is shown as connection 126 in Figure 1). These additional connection tracks are physically attached to the extra slot connector pins 410.

Em seguida, a Figura 4 mostra uma versão atual da placa LAN discreta PCI Express® 412 (que tem um NIC integrado na placa). A placa LAN 412 inclui os pinos conectores de slot 414, como mostrado. Adicionalmente, a placa LAN 412 tem um conector de LAN/Ethernet externo 416. Em cenários atuais de placa LAN PCI Express® discreta, os dados a partir da CPU e da memória de sistema são enviados à placa LAN 412 através da ligação PCI Express® que está acoplada fisicamente aos pinos conectores de slot 414 quando a placa LAN 412 for plugada em um slot da placa LAN PCI Express® na placa-mãe do sistema computacional. A placa LAN 412 empacota então estes dados recebidos e envia-os através da rede que o conector de LAN/Ethernet 416 está plugado.Next, Figure 4 shows a current version of the PCI Express® 412 discrete LAN card (which has an integrated NIC on the card). The LAN card 412 includes the slot connector pins 414, as shown. In addition, the LAN 412 card has an external 416 LAN / Ethernet connector. In today's discrete PCI Express® LAN card scenarios, data from the CPU and system memory is sent to the LAN 412 card via the PCI Express® connection which is physically attached to the slot connector pins 414 when the LAN 412 card is plugged into a PCI Express® LAN card slot on the computer system motherboard. The LAN card 412 then packs this received data and sends it over the network that the LAN / Ethernet connector 416 is plugged into.

Finalmente, partindo agora para a placa LAN discreta com a UOCA 418, na modalidade mostrada na Figura 4, uma placa LAN capaz de UOCA 418 inclui os pinos conectores de slot 420, similar à placa LAN 412 da versão atual. Embora, em vez de ter um conector de LAN/Ethernet externo, a placa discreta LAN com UOCA 418 tem pinos conectores de slot extras 410. Uma vez que a placa discreta LAN com UOCA 412 recebeu dados a partir da ligação PCI Express® (a partir dos pinos conectores de slot 420) e empacotou os dados recebidos, a placa LAN capaz de UOCA 418 envia os dados a um cabo Ethernet plugado em uma porta UOC na placa-mãe. Especificamente, os dados enviados através das pistas de ligação PCI Express® adicionais são roteados do conector de slot à porta UOC no sistema (isto é mostrado como a ligação 13 0 na Figura 1) . Estas pistas adicionais de ligação são acopladas fisicamente aos pinos conectores de slot extras 422. A Figura 5 descreve uma modalidade de arquitetura de conector ótico unificado estendida em um dispositivo periférico. Em muitas modalidades, o sistema computacional 500 que emprega a arquitetura de conector ótico unificado inclui todos os componentes específicos descritos nas Figuras 1 a 4. Especificamente, pelo menos uma porta UOC está presente e é acoplada a um ou mais controladores hospedeiros (que incluem potencialmente controladores hospedeiros de I/O, controladores de display, controladores de rede, etc) . Os exemplos mostram três portas UOC (502, 504 e 506) embora em muitos sistemas/plataformas de computador, 4, 6, 8 ou mais portas UOC existirão na plataforma.Finally, starting now for the discrete LAN card with UOCA 418, in the modality shown in Figure 4, a LAN card capable of UOCA 418 includes the slot connector pins 420, similar to the LAN card 412 of the current version. Although, instead of having an external LAN / Ethernet connector, the UOCA 418 discrete LAN card has extra slot connector pins 410. Since the UOCA 412 discrete LAN card received data from the PCI Express® connection (the from the connector pins of slot 420) and packaged the received data, the UOCA 418 capable LAN card sends the data to an Ethernet cable plugged into a UOC port on the motherboard. Specifically, data sent via the additional PCI Express® connection lanes is routed from the slot connector to the UOC port on the system (this is shown as connection 13 0 in Figure 1). These additional connection tracks are physically coupled to the extra slot connector pins 422. Figure 5 describes an unified optical connector architecture modality extended in a peripheral device. In many embodiments, the computer system 500 that employs the unified optical connector architecture includes all the specific components described in Figures 1 to 4. Specifically, at least one UOC port is present and is coupled to one or more host controllers (which potentially include host I / O controllers, display controllers, network controllers, etc.). The examples show three UOC ports (502, 504 and 506) although on many computer systems / platforms, 4, 6, 8 or more UOC ports will exist on the platform.

Em muitas modalidades, um dispositivo periférico 508 é acoplado ao sistema computacional 500 através de um cabo ótico 510 plugado na porta de conector universal 504. No lado do dispositivo periférico 508, o cabo ótico 510 é plugado na porta de conector universal 512, que pode ter um fator de forma idêntico à porta de conector universal 504. A porta UOC 512 no dispositivo periférico 508 inclui um ou mais conjuntos de unidades de lógica de transmissão, de recepção, e de conversão como descritas na Figura 2 (isto é, um conjunto inclui um conversor elétrico/ótico, um conversor ótico/elétrico, um laser de Tx, e um detector fotorreceptor Rx).In many embodiments, a peripheral device 508 is coupled to the computer system 500 via an optical cable 510 plugged into the universal connector port 504. On the side of the peripheral device 508, the optical cable 510 is plugged into the universal connector port 512, which can have a form factor identical to universal connector port 504. UOC port 512 on peripheral device 508 includes one or more sets of logic units for transmission, reception, and conversion as described in Figure 2 (i.e., a set includes an electrical / optical converter, an optical / electrical converter, a Tx laser, and a Rx photoreceptor detector).

Em muitas modalidades, cada porta (tanto no dispositivo periférico como no sistema computacional) inclui um complemento total de conjuntos da lógica supracitada para múltiplos comprimentos de onda. Por exemplo, pode haver um número padrão estabelecido de comprimentos de onda que cada porta pode utilizar, assim cada porta teria a lógica associada ao envio e recepção de sinais óticos em alguns dos comprimentos de onda padrão. Nas modalidades em que cada porta pode utilizar um conjunto padrão de comprimentos de onda, o dispositivo pode ser plugado no sistema computacional, a unidade de descoberta de dispositivo (242 na Figura 2) pode descobrir o dispositivo, e então a unidade de alocação de comprimento de onda (23 8 na Figura 2) pode enviar um sinal ótico de saudação (handshake) no comprimento de onda alocado, que o dispositivo periférico 508 recebe e então inicia transmissões adicionais no comprimento de onda recebido. Dessa forma, em muitas modalidades, a porta UOC no dispositivo periférico é adaptável ao comprimento de onda alocado a ele.In many modalities, each port (both in the peripheral device and in the computer system) includes a total complement of sets of the aforementioned logic for multiple wavelengths. For example, there may be an established standard number of wavelengths that each port can use, so each port would have the logic associated with sending and receiving optical signals at some of the standard wavelengths. In the modalities where each port can use a standard set of wavelengths, the device can be plugged into the computer system, the device discovery unit (242 in Figure 2) can discover the device, and then the length allocation unit waveform (23 8 in Figure 2) can send an optical greeting signal (handshake) at the allocated wavelength, which the peripheral device 508 receives and then initiate additional transmissions at the received wavelength. Thus, in many modalities, the UOC port on the peripheral device is adaptable to the wavelength allocated to it.

Em muitas outras modalidades, a um tipo específico de dispositivo periférico (tal como um dispositivo USB) é pré-alocado um comprimento de onda padrão (ou subconjunto de comprimentos de onda padrão) que é usado para todos os dispositivos USB. Nestas modalidades, a porta UOC de dispositivo periférico tem somente a lógica associada aos comprimentos de onda que sua classe de dispositivo foi alocada como um padrão. No exemplo da Figura 2, ao dispositivo periférico 508 são alocados dois comprimentos de onda, que ele usa para se comunicar com os dois controladores hospedeiros localizados no sistema computacional 500. Estes dois comprimentos de onda são transmitidos e recebidos através da ligação ótica 510 pela porta UOC 512 no dispositivo periférico 508. Como mencionado, a porta UOC 512 no dispositivo periférico 508 inclui todos os dispositivos de lógica associados aos comprimentos de onda alocados, eles são estabelecidos na mesma configuração que é mostrada na porta UOC discutida em detalhes na Figura 2. Adicionalmente, a porta UOC 512 no dispositivo periférico 508 também inclui um multiplexador e um demultiplexador ótico (o mesmo como mostrado na porta UOC na Figura 2).In many other embodiments, a specific type of peripheral device (such as a USB device) is pre-allocated a standard wavelength (or subset of standard wavelengths) that is used for all USB devices. In these modalities, the peripheral device UOC port has only the logic associated with the wavelengths that its device class has been allocated as a standard. In the example in Figure 2, peripheral device 508 is allocated two wavelengths, which it uses to communicate with the two host controllers located in the computer system 500. These two wavelengths are transmitted and received via the optical link 510 through the port UOC 512 on peripheral device 508. As mentioned, UOC port 512 on peripheral device 508 includes all logic devices associated with the allocated wavelengths, they are established in the same configuration as shown in the UOC port discussed in detail in Figure 2. In addition, UOC port 512 on peripheral device 508 also includes a multiplexer and an optical demultiplexer (the same as shown on the UOC port in Figure 2).

Assim, durante a operação, a porta UOC 512 no dispositivo periférico 508 recebe um sinal ótico multiplexado a partir do sistema computacional 500 através da ligação ótica 510. A seguir, a lógica dentro da porta UOC 512 demultiplexa o sinal ótico, converte cada um dos sinais óticos resultantes separados em suas contrapartes elétricas, e transmite os sinais elétricos à lógica interna 514 dentro do dispositivo periférico. A lógica interna também pode enviar um ou mais sinais elétricos à porta UOC 512. Os sinais elétricos enviados à porta UOC 512 são então convertidos em sinais óticos. Se há múltiplos sinais óticos, a seguir eles são combinados no multiplexador. O sinal ótico multiplexado é então transmitido através da porta UOC 504 da ligação ótica 510 no sistema computacional 500. A Figura 6 é um fluxograma de uma modalidade de um processo para rotear pacotes de dados em um ambiente de arquitetura de conector ótico unificado. O processo pode ser realizado por hardware, por software, ou por uma combinação de ambos. Seguindo agora para a Figura 6, o processo começa pela lógica de processamento que determina se um dispositivo periférico foi plugado em uma porta de conector ótico unificado (bloco de processamento 600). "Plugar" se refere ao dispositivo periférico sendo acoplado ou conectado à porta de conector ótico unificado. Em modalidades diferentes, o "plugar" pode ocorrer a qualquer momento, tal como antes da inicialização ou durante a operação total do sistema quando o plugue novo é permitido. A seguir, se nenhum dispositivo periférico foi plugado o bloco de processamento 600 repete (isto é, a porta de conector ótico unificado é designada - continuamente ou uma designação pode ocorrer uma vez a cada período de tempo ajustado).Thus, during operation, UOC port 512 on peripheral device 508 receives a multiplexed optical signal from computer system 500 through optical link 510. Then, the logic inside UOC port 512 demultiplexes the optical signal, converts each of the resulting optical signals separated at their electrical counterparts, and transmits the electrical signals to internal logic 514 within the peripheral device. The internal logic can also send one or more electrical signals to the UOC 512 port. The electrical signals sent to the UOC 512 port are then converted to optical signals. If there are multiple optical signals, then they are combined in the multiplexer. The multiplexed optical signal is then transmitted through UOC port 504 of optical link 510 on computer system 500. Figure 6 is a flowchart of a one-way process for routing data packets in a unified optical connector architecture environment. The process can be performed by hardware, by software, or by a combination of both. Now moving on to Figure 6, the process begins with the processing logic that determines whether a peripheral device has been plugged into a unified optical connector port (processing block 600). "Plug" refers to the peripheral device being attached or connected to the unified optical connector port. In different modalities, the "plug-in" can occur at any time, such as before initialization or during the total operation of the system when the new plug is allowed. Then, if no peripheral devices have been plugged in, the processing block 600 repeats (ie, the unified optical connector port is assigned - continuously or a designation can occur once every set time period).

Em seguida, uma vez que a lógica de processamento detectou que o dispositivo foi plugado, a lógica de processamento enumera o dispositivo periférico (bloco de processamento 602). Então a lógica de processamento aloca um ou mais comprimentos de onda óticos para o dispositivo periférico (bloco de processamento 604) .Then, once the processing logic has detected that the device has been plugged in, the processing logic enumerates the peripheral device (processing block 602). Then the processing logic allocates one or more optical wavelengths to the peripheral device (processing block 604).

Após a alocação, a lógica de processamento determina se um sinal foi recebido (bloco de processamento 606) . Se um sinal não foi recebido, a lógica de processamento determina se houve uma mudança/modificação no dispositivo periférico (bloco de processamento 608) . Por exemplo, um primeiro dispositivo periférico foi desplugado e um segundo dispositivo periférico foi plugado na mesma porta de conector ótico unificado. Se não há nenhuma mudança no status do dispositivo periférico, a lógica de processamento retorna ao bloco de processamento 606 e outra vez verifica se um sinal (contendo dados/pacotes de dados) foi recebido. Caso contrário, se uma mudança foi detectada com o dispositivo periférico, a lógica de processamento retorna ao bloco de processamento 600 para verificar novamente se um dispositivo periférico é plugado na porta de conector ótico unificado.After allocation, the processing logic determines whether a signal has been received (processing block 606). If a signal has not been received, the processing logic determines whether there has been a change / modification in the peripheral device (processing block 608). For example, a first peripheral device was unplugged and a second peripheral device was plugged into the same unified optical connector port. If there is no change in the status of the peripheral device, the processing logic returns to processing block 606 and again checks whether a signal (containing data / data packets) has been received. Otherwise, if a change has been detected with the peripheral device, the processing logic returns to processing block 600 to check again whether a peripheral device is plugged into the unified optical connector port.

Retornando ao bloco de processamento 606, se um sinal foi recebido, a lógica de processamento determina se o sinal foi recebido a partir do dispositivo periférico ou do controlador hospedeiro (bloco de processamento 610) . Se o sinal foi recebido a partir do dispositivo periférico, o sinal é um sinal ótico de um determinado comprimento de onda. A lógica de processamento prossegue para demultiplexar o sinal ótico (bloco de processamento 612) se necessário (isto é, se existirem múltiplos sinais óticos multiplexados em um sinal ótico combinado. A seguir, a lógica de processamento converte o sinal ou sinais óticos (dependendo em se o sinal original foi multiplexado) em um sinal elétrico correspondente por sinal ótico (bloco de processamento 614) . A seguir, a lógica de processamento transmite cada sinal elétrico convertido a seu respectivo controlador hospedeiro (bloco de processamento 616). Finalmente, a lógica de processamento retorna ao bloco de processamento 606 para verificar se outro sinal (contendo dados/pacotes de dados adicionais) foi recebido.Returning to processing block 606, if a signal was received, the processing logic determines whether the signal was received from the peripheral device or the host controller (processing block 610). If the signal was received from the peripheral device, the signal is an optical signal of a given wavelength. The processing logic proceeds to demultiplex the optical signal (processing block 612) if necessary (that is, if there are multiple multiplexed optical signals into a combined optical signal. The processing logic then converts the optical signal or signals (depending on if the original signal was multiplexed) into a corresponding electrical signal by an optical signal (processing block 614), then the processing logic transmits each converted electrical signal to its respective host controller (processing block 616). processing returns to processing block 606 to check if another signal (containing additional data / data packets) has been received.

Retornando ao bloco de processamento 610, se o sinal foi recebido a partir do controlador hospedeiro então o sinal é um sinal elétrico. Dessa forma, a lógica de processamento prossegue para converter o sinal elétrico a um sinal ótico (bloco de processamento 618) . A seguir, a lógica de processamento, se necessário, multiplexa o sinal ótico convertido com um ou mais outros sinais óticos convertidos (bloco de processamento 620) . Em seguida, a lógica de processamento transmite o sinal ótico (ou uma versão multiplexada ou um único sinal se nenhum sinal ótico adicional está sendo enviado) para o dispositivo periférico (bloco de processamento 622). Finalmente, a lógica de processamento retorna ao bloco de processamento 606 para verificar se outro sinal (contendo dados/pacotes de dados adicionais) foi recebido.Returning to processing block 610, if the signal was received from the host controller then the signal is an electrical signal. In this way, the processing logic proceeds to convert the electrical signal to an optical signal (processing block 618). Then, the processing logic, if necessary, multiplexes the converted optical signal with one or more other converted optical signals (processing block 620). The processing logic then transmits the optical signal (either a multiplexed version or a single signal if no additional optical signals are being sent) to the peripheral device (processing block 622). Finally, the processing logic returns to processing block 606 to verify that another signal (containing additional data / data packets) has been received.

Assim, são descritas as modalidades de um sistema, de um dispositivo, e de um método para implementar uma arquitetura de conector ótico unificado em uma plataforma de computador. Estas modalidades foram descritas em referência às modalidades exemplares específicas dos mesmos. Será evidente às pessoas que têm o benefício desta descrição que as várias modificações e mudanças podem ser realizadas a estas modalidades sem se afastar do espírito e do escopo mais amplo das modalidades descritas neste relatório. O relatório descritivo e os desenhos são, consequentemente, para serem considerados em um sentido ilustrativo em vez de restritivo.Thus, the modalities of a system, a device, and a method for implementing a unified optical connector architecture on a computer platform are described. These modalities have been described with reference to their specific exemplary modalities. It will be evident to people who have the benefit of this description that the various modifications and changes can be made to these modalities without departing from the spirit and the broader scope of the modalities described in this report. The descriptive report and the drawings are, therefore, to be considered in an illustrative rather than a restrictive sense.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Unified optical connector port (120,122,124), comprising: a first electrical / optical transmission unit (210,212,214) assigned to a first optical wavelength and adapted to: convert a first electrical signal received from the first host controller of I / O for the first optical signal at the first optical wavelength; and transmitting one or more first data packets from a first protocol within the first optical signal to the first peripheral I / O device through the first optical link; and a second electrical / optical transmission unit (210,212,214) assigned to a second optical wavelength to: convert a second electrical signal received from the second I / O host controller to the second optical signal at the second optical wavelength; and transmitting one or more second data packets from a second protocol within the second optical signal to the second peripheral I / O device via the second optical link; characterized by further comprising: a wavelength allocation unit (238) adapted to allocate the first optical wavelength for the first optical signal used to communicate with the first peripheral I / O device (110, 112, 114, 116 ) configured to communicate using the first protocol and to allocate the second optical wavelength to the second optical signal used to communicate with the second peripheral I / O device configured to communicate using the second protocol, where the first protocol is different from second protocol.

2. Unified optical connector port according to claim 1, characterized by the fact that the unified optical connector port additionally comprises: a first optical / electrical receiving unit designated at a first optical wavelength and adapted to: receive one or more additional data packets within a third optical signal, generated by the first peripheral I / O device at the first optical wavelength from the first optical link; converting the third optical signal to a third electrical signal; and transmitting the third electrical signal to the first host I / O controller; and a second optical / electrical receiving unit assigned to a second optical wavelength to: receive one or more additional second data packets within a fourth optical signal, generated by the first peripheral I / O device on the second optical wavelength , from the second optical connection; converting the fourth optical signal to a fourth electrical signal; and transmitting the fourth electrical signal to the second I / O host controller.

3. Unified optical connector port according to claim 2, characterized in that it additionally comprises: one or more laser transmission units (216, 218,220), each adapted to transmit an optical signal of a predetermined wavelength through the first and second optical connections; and one or more photoreceptor units (226,228, 230), each adapted to receive an optical signal of a predetermined wavelength from the first and second optical connections.

4. Unified optical connector port according to claim 3, characterized by the fact that the wavelength allocation unit is additionally operable to disconnect each of the one or more laser transmission units and each of the one or more more photoreceptor units with wavelengths that are not allocated to be used for communication between the unified optical connector port and the first peripheral I / O device or the second peripheral I / O device.

5. Unified optical connector port, according to claim 1, characterized by the fact that: the wavelength allocation unit is additionally operable to allocate a second optical wavelength for a third optical signal used to communicate with the first peripheral device, and the first electrical / optical transmission unit is additionally assigned to the third optical and operable wavelength to convert a third electrical signal received from the third I / O host controller to the third optical signal at the third length optical waveform.

6. Unified optical connector port according to claim 5, characterized in that it additionally comprises: a wavelength division multiplexing unit (222) to combine the first optical signal and the third optical signal into one signal multiplexed optical, where the first electrical / optical transmission unit is additionally operable to transmit the multiplexed optical signal to the first peripheral I / O device via the first optical link.

7. Unified optical connector port according to claim 6, characterized in that the first peripheral I / O device is additionally operable to: demultiplex the received multiplexed optical signal into the first separate optical signal and the third optical signal; converting the first optical signal into a corresponding electrical signal within the first peripheral I / O device; and converting the third optical signal into a corresponding electrical signal within the first peripheral I / O device.

8. Unified optical connector port according to claim 1, characterized by the fact that the first optical connection comprises: a first optical fiber for transmission of optical signal from the unified optical connector port to the first peripheral device of I / O; and a second optical fiber for transmitting an optical signal from the first peripheral I / O device to the unified optical connector port.

9. Method comprising: converting one or more different electrical signals received from one or more integrated circuits in a computer system into one or more corresponding first optical signals; and transmitting one or more corresponding optical signals using wavelength division multiplexing through an optical link to a first peripheral I / O device coupled to the computer system, where the optical link is coupled to a unified optical connector port , the method characterized by further comprising allocating one or more first optical wavelengths to one or more first optical signals used to communicate with the first peripheral I / O device configured to communicate using a first protocol and to allocate one or more second lengths optical waveforms for the one or more second optical signals used to communicate with the second peripheral I / O devices configured to communicate using a second protocol, in which the first protocol is different from the second protocol.

10. Method according to claim 9, characterized by the fact that each of the one or more corresponding optical signals occurs at a wavelength different from any other corresponding first optical signal.

11. Method, according to claim 9, characterized by the fact that it additionally comprises: discovering the first peripheral I / O device coupled to the optical connection; determine one or more optical signals, each at a different wavelength, used by the peripheral device; and enable transmission through the optical connection only of the optical signals that are used by the first peripheral device.

12. Method according to claim 9, characterized in that it additionally comprises: the first peripheral I / O device converting at least one of the one or more first corresponding optical signals received into one or more first corresponding electrical signals.

13. Method according to claim 12, characterized by the fact that converting each one of the one or more first electrical signals occurs at the unified optical connector port.

14. Method, according to claim 12, characterized by the fact that converting each one of the one or more first electrical signals occurs in the corresponding one or more I / O host controllers.